電力線載波通信自動組網研究

摘要：在電力線載波通信中，電力線載波通信網絡的結構對通信質量有重要的影響，除了傳統的電力線載波通信網絡結構外，利用電力線載波的特點進行自動組網，提高網絡的通信能力和通信質量，對電力線載波通信而言具有重要意義。文章對電力線載波通信自動組網進行了研究。

關鍵詞：電力線；載波通信；自動組網；邏輯拓撲結構；通信質量 文獻標識碼：A

中圖分類號：TN915 文章編號：1009-2374（2016）19-0028-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.19.013

1 概述

對于電力線載波通信而言，組網方式是比較多樣的。為了提高電力線載波的通信質量，在組網方式選擇上也要有所側重。結合當前電力線載波通信組網實際，自動組網是一種新的組網方式，其中自動組網的結構主要采取了邏輯拓撲結構作為主要結構形式，在整體通信質量和結構優化等方面都具有突出的優勢。因此我們應立足電力線載波通信實際，認真分析電力線載波通信自動組網的算法以及算法案例，并對電力線載波通信自動組網的實現過程進行分析，把握電力線載波通信自動組網要點。

電力線載波網絡復雜，具有未知性與時變性的一些特點，有一種基于“邏輯拓撲結構”組網的電力線載波通信組網方法，描述了建立該結構的算法分析以及案例分析，結果表明，該算法能可靠地實現電力線載波的組網，雖需消耗一定的時間，但能滿足目前電力線載波通信的實時性要求。

而“邏輯拓撲結構”不是反映實際的物理網絡結構，而是根據網絡中節點之間的數據流向建立起來的邏輯關系。

2 電力線載波通信自動組網的算法分析

電力線載波組網過程就是通過一定的算法，找出“邏輯拓撲結構”的過程。在這一過程中，要注意載波通信中的“孤點”問題，所謂“孤點”是指無論通過何種中繼手段都無法與主載波節點建立通信關系的子載波節點，與網絡中的其他任意節點都沒有數據流關系，這一類節點應該被排除在整個“邏輯拓撲結構”之外。

基于對電力線載波通信的了解，在電力線載波通信組網過程中，算法對組網質量和組網之后的網絡通信效果有著直接的影響。為了達到快速有效的組網目的，電力線載波通信在自動組網過程中就要對算法引起足夠的重視，并根據組網的實際需要合理選擇算法，提高算法的有效性，更好地滿足電力線載波通信的實際需要，滿足電力線載波通信的快速性、安全性需求。在這一目標的指導下，電力線載波通信自動組網應對算法引起足夠的重視，并對算法進行一定的推敲，做到合理選擇

算法。

電力線載波通信自動組網的算法分為多個層級，在具體的運算過程中，需要注意運算的節點選擇，并做好節點數據的歸類和計算。經過完善的計算之后，得出了電力線載波通信自動組網的算法流程，并且利用結構框圖的方式對邏輯拓撲結構的建立流程進行了概括，提高了研究質量。由此可見，電力線載波通信自動組網的算法是關系到組網質量和組網結構的重要方式，對電力線載波通信組網而言具有重要意義。

根據電力線載波通信的實際需要，在算法的選擇中，應對算法的計算過程和層級有較深的了解，做到根據算法的特點和組網的實際需要選擇算法，確保算法在整體準確性和有效性方面達到預期目標，提高電力線載波通信網的通信質量和有效性。因此做好算法的選擇，加深對算法的了解，并根據組網的實際需要做好算法選擇，是電力線載波通信組網過程中所必須遵循的規律，也是提高電力線載波通信組網質量的關鍵，對電力線載波通信組網有著非常現實的影響。

3 電力線載波通信自動組網的算法案例分析

第一，“邏輯拓撲結構”雖然也采用樹結構的描述方法，但它不同于物理拓撲結構，其中1、2節點，4、5節點，6、8節點在物理拓撲結構中屬于不同層，但在“邏輯拓撲結構”屬于同一層。

在電力線載波通信自動組網過程中，邏輯拓撲結構被證明是一種有效的組網結構，根據這一結構進行組網，不但在整體通信網絡的通信能力上能有所提升，同時還能在通信質量上獲得有效的幫助。因此，選擇邏輯拓撲結構作為電力線載波通信自動組網的主要結構，對電力線載波通信組網而言具有重要的現實意義。只有重視這一結構的優點，并根據電力線載波通信自動組網的實際需要，進行合理的網絡結構布置，才能提高電力線載波通信自動組網的整體質量，滿足電力線載波通信自動組網的實際需要。

第二，“邏輯拓撲結構”是在未知物理拓撲結構時通過算法搜索得出的，它不代表唯一的載波通信路徑，例如3號節點可以通過“3-1-0”的路徑與主載波節點通信，也應該可以通過“3-2-0”的路徑與主載波節點通信，但載波通信路徑（即“邏輯拓撲結構”）一旦建立，所選路徑即被認為是最優路徑。

在具體的邏輯拓撲結構建立過程中，除了要滿足邏輯拓撲結構的構建需要，同時還要根據邏輯拓撲結構的實際，在具體的節點選擇和功能設定上入手，提高邏輯拓撲結構的整體構建質量，使邏輯拓撲結構中的節點在整體質量和功能上能夠達到預期目標。在此基礎上，我們要根據邏輯拓撲結構的構建實際，合理設定通信路徑，并根據通信的實際情況，優化邏輯拓撲結構，保證邏輯拓撲能夠在結構的合理性和有效性上達到預期目標，提高邏輯拓撲結構的有效性，為自動組網提供有力支持。

4 電力線載波通信自動組網的實現

“邏輯拓撲結構”的構建時間是影響算法性能的最重要因素。在信號調制方式確定后，載波通信物理層的通信速率已確定，因此構建時間由建立“邏輯拓撲結構”所需要進行的輪詢次數決定。輪詢次數與節點總數、網絡層數、中繼節點數有很大關系，同時又受到需要中繼的子節點位置影響。一般而言，節點總數、網絡層數、中繼節點數越大，建立“邏輯拓撲結構”所需時間越長，但在相同的節點總數、網絡層數、中繼節點數情況下，需要中繼的子節點在不同的位置，建立“邏輯拓撲結構”所需時間也會不同。

基于對電力線載波通信自動組網的了解，在具體的組網過程中，選擇了邏輯拓撲結構之后，應對邏輯拓撲結構中所有節點數據、節點構成形式、網絡層數等都進行必要的設定，使電力線載波通信自動組網能夠在整體準確性上達到預期目標，提高邏輯拓撲結構的合理性，使邏輯拓撲結構能夠在數據傳輸和網絡通信質量上有較大提高，有效滿足電力線載波通信自動組網的需要。因此做好邏輯拓撲結構的設定，是提高電力線載波通信自動組網質量的關鍵，對電力線載波通信自動組網有著重要影響。

由此可見，在電力線載波通信自動組網的過程中，邏輯拓撲結構的選擇與電力線載波通信自動組網質量有著直接的關系。要想提高電力線載波通信自動組網質量，除了要對邏輯拓撲結構進行優化之外，還要對邏輯拓撲結構的各種功能和網絡層級進行合理設定，充分發揮邏輯拓撲結構的優勢，保證邏輯拓撲結構在電力線載波通信自動組網中能夠起到良好的支撐作用，為電力線載波通信自動組網服務，提高電力線載波通信質量，促進電力線載波通信發展。

5 結語

通過本文的分析可知，在電力線載波通信過程中，組網方式和網絡結構對電力線載波通信質量有著明顯的影響，要想提高電力線載波通信質量，就要在組網方式和網絡結構上進行優化。從目前電力線載波通信組網方式來看，自動組網方式是一種比較先進的組網方法，利用自動化組網方式組成的邏輯拓撲結構，成為了電力線載波通信的主要結構，對提高電力線載波通信質量和滿足電力線載波通信需要具有重要的現實意義。為此，我們要加強對電力線載波通信組網的研究，找出一種有效的自動組網方式。

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作者簡介：梁靜，女，江蘇連云港人，桂林電子科技大學工程碩士在讀，供職于柳州鐵道職業技術學院。

（責任編輯：蔣建華）